A biológia az élőlények és az életközösségek vizsgálatával foglalkozó tudomány. Az élőlények és az élettelen tárgyak közötti legfontosabb különbség, hogy az élőlények életjelenségeket mutatnak, vagyis mozognak, anyagcserét folytatnak, növekednek, alkalmazkodnak környezetük változásaihoz, szaporodnak.

Az élőlények anyagcseréjük során felveszik környezetükből a számukra szükséges anyagokat. A felvett anyagokat átalakítják, majd a felesleges, esetleg káros anyagokat leadják környezetükbe. Az életműködések, például a mozgás vagy a növekedés sok energiát igényelnek. Az energia az élőlények testét felépítő szerves anyagok (szénhidrátok, zsírok, fehérjék) elégetésekor szabadul fel. A folyamathoz szükséges oxigént az élőlények a légzés során veszik fel környezetükből. A szervezetben lejátszódó lassú égéskor szén-dioxid is képződik, amely a légzéssel jut ki a környezetbe.

Napfényben a növények szén-dioxidot, vizet és ásványi sókat vesznek fel környezetükből. A napsugarakban rejlő energia felhasználásával szerves anyagokat és oxigént állítanak elő. Ez az anyagcsere-folyamat a fotoszintézis. Az előállított szerves anyagokból a növények felépítik testüket, energiát nyernek életműködéseikhez, a felesleges oxigént pedig leadják a légkörbe. Az állatok más élőlényekkel táplálkoznak, így jutnak hozzá a testük felépítéséhez és az életműködéseikhez szükséges szerves anyagokhoz. A gombák többsége elhalt élőlények maradványaival táplálkozik, tehát szerves anyagokat vesz fel környezetéből.

A növények anyagcseréjük során megtermelik az életműködéseikhez szükséges szerves anyagokat, ezért autotróf (önellátó) élőlényeknek nevezzük őket. Az állatok és a gombák más élőlények által előállított szerves anyagokból nyernek energiát életműködéseikhez, ezért heterotróf ("másra utalt") élőlények.